Informe Ciclot 34484-1

7/25/2019 Informe Ciclot 34484-1

1/81

Elaboracindeunmanualgenricoparalainstalacindeunciclotrn ysalastcnicasanexasparalaproduccinde Pg.1

Resumen

En la actualidad se est produciendo un incremento notable en la demanda de

radiofrmacos debido a la gran aplicacin que estos tienen principalmente en el campo de

la investigacin mdica.

La fuerte demanda motiva la creacin de nuevos centros productores que sean capaces

de abastecer las necesidades del mercado.

La relacin cliente instalador es muy estrecha a la hora de llevar a cabo una obra de

este tipo. Las soluciones adoptadas en cada instalacin son singulares y hechas a

medida para las condiciones especficas de cada obra en concreto.

Este tipo de metodologa de trabajo y las estrategias comerciales de los distintos

fabricantes de los equipos que integran estas instalaciones ha propiciado que el acceso a

la informacin sobre instalaciones de ciclotrones sea muy escasa y restringida.

lo largo de la presente obra se e!pondrn una serie de recomendaciones"

aspectos legales" problemas tpicos" que podrn ser de gran utilidad para el lector

interesado en este tipo de instalaciones.

#ada la naturale$a radiolgica de este tipo de instalaciones" se prestar una especialatencin a la normativa que regula estas instalaciones.


2/81

Sumario

RESUMEN 1

SUMARIO 2

1. INTRODUCCIN 4

%.%. &bjetivos del proyecto ................................................................................... '

%.(. lcance del proyecto .....................................................................................'

%.). *nstrucciones de uso de la gua ..................................................................... '

(. INTRODUCCIN A LOS ACELERADORES DE PARTCULAS 6

(.%. #escripcin del ciclotrn............................................................................ %+(.%.%. *mn .............................................................................................................. %%(.%.(. ,istema de radiofrecuencia -/0 ................................................................... %%

(.%.). La fuente de iones ......................................................................................... %(

(.%.'. ,istema de e!traccin del ha$ ...................................................................... %(

(.%.1. ,istema de diagnstico ................................................................................ %'

(.%.2. ,istema de vaco .......................................................................................... %'

(.%.3. ,istema de control ....................................................................................... %1

(.%.4. ,istema de refrigeracin ............................................................................... %1

(.%.5. ,istema de blanco ........................................................................................ %3(.(. 6ipologa de ciclotrones .............................................................................. %5

). PROTECCIN RADIOLICA 22

).%. #eteccin y medida de la radiacin ........................................................... ((

).(. 7lindajes8 6ipologas ...................................................................................()

).(.%. 7lindajes para partculas ............................................................................... ()

).(.(. 7lindajes para radiacin 9amma ................................................................... ()

).(.). 7lindajes para neutrones ............................................................................... ('

).). :lculo de blindajes ................................................................................... (2).'. Ejemplo de clculo de blindaje de un b;n


3/81

". INSTALACIN PROTECCIN CONTRA INCENDIOS $$

%. INSTALACIN DE COMUNICACIONES $"

4.%. *nfraestructuras................................................................................................134.(. =egafona........................................................................................................13

4.). *nterfona..........................................................................................................14

4.'. =onitori$acin.................................................................................................14

4.1. :ontrol de accesos.........................................................................................15

&. AR'UITECTURA 6(

5.%. 6echos.............................................................................................................2+

5.(. >aredes...........................................................................................................21

5.). ,uelos.............................................................................................................22

1(. NORMATI)A APLICA*LE "(

11. LOSARIO "2

CONCLUSIONES ""

ARADECIMIENTOS "&

*I*LIORA+A %(


4/81

%. In,ro-ui/n

nte la emergente necesidad de guas tcnicas para el conocimiento de instalaciones enobras concretas surge el proyecto de reali$ar un escrito que sirva de consulta rpida para

dirigir los pasos a reali$ar en una instalacin de las caractersticas que se proponen en

este proyecto.

La necesidad de conocer el por qu y para qu se dise?an unas instalaciones concretas

ayudarn al tcnico competente a tener una mejor comprensin y a reali$ar un mejor

dise?o de la instalacin.

%.%. O0e,ios -e3 ro5e,o

Elaboracin de un manual genrico para la instalacin de un ciclotrn y salas tcnicas

ane!as para centros >E6 -6omografa por Emisin de >ositrones0 que requieran

produccin de radio frmacos in situ.

%.(. A3ane -e3 ro5e,o

Es una gua de referencia que da respuesta a las dudas que se presentan en las diversasfases de un proyecto de estas caractersticas y a su ve$ pretende evaluar la calidad de las

instalaciones e!istentes mediante el anlisis de parmetros propios de este tipo de

instalaciones.

%.). Ins,ruiones -e uso -e 3a u7a

La presente gua se ha dividido en dos partes@ la primera de ellas consta de una

e!plicacin sobre el funcionamiento y los componentes de un ciclotrn" as como de las

diferentes tipologas de mquinas e!istentes.

Esta primera parte sirve para introducir al lector sobre la composicin de la mquina y de

los elementos que la constituyen y tener una idea clara de las diferentes alternativas que

ofrece el mercado en la actualidad.

>ara profundi$ar en los procesos fsicos en que se basa el funcionamiento del ciclotrn y

poder entender los requerimientos que este e!ige se recomienda hacer uso de los ane!os

de la presente gua donde aparecen detalles tcnicos descriptivos propios de la mquina.


5/81

La segunda parte de la gua recoge las instalaciones que necesita la mquina para ser

empla$ada en un local y poder utili$arla minimi$ando los riesgos en su funcionamiento. El

cuerpo principal de esta parte se basa en el captulo de proteccin radiolgica debido al

carcter radiolgico de la instalacin" siendo principalmente el clculo de blindajes elcaptulo ms importante.

La parte de instalaciones de la gua esta enfocada para lectores que ya poseen

conocimientos tcnicos sobre instalaciones" no se pretende ense?ar como reali$ar una

instalacin sino lo que se pretende es dar una visin de los requerimientos que se

necesitan para cada instalacin del ciclotrn en particular.

El tcnico encargado de reali$ar el proyecto de instalaciones deber consultar en todo

momento con el fabricante de la mquina para una correcta concepcin y ejecucin de lainstalacin.


6/81

(. In,ro-ui/n a 3os ae3era-ores -e ar,7u3as

Aacia los a?os %51+ se empe$aron a tener mquinas" los aceleradores de partculas" quepodan acelerar los protones y electrones hasta altas energas de los rayos csmicos pero

en condiciones ms controladas.

El generador desarrollado por el fsico de Ban der 9raaf 8Ane9o D:" que recibe su mismo

nombre" fue uno de los primeros aceleradores de partculas.

Introduccin al acelerador de partculas lineal "Linac":

En %5(4" el ingeniero noruego olf CinderDe" que trabajaba en lemania invent una

mquina para alcan$ar energas ms elevadas que las conseguidas por el generador deBan der 9raaf" el acelerador lineal o *inac. En lugar de ser aceleradas una sola ve$" las

partculas reciben impulsos sucesivos cada ve$ ms largos acoplados a campos

elctricos. El inconveniente de este tipo de aceleradores lineales es que para alcan$ar

energas interesantes debe ser demasiado largo para caber en un laboratorio.

fig.2.. !celerador lineal o linac#


7/81

Introduccin al acelerador de partculas en espiral ciclotrn#:

En %5)+" el fsico Estadounidense LaFrance" invent el ciclotrn. Las partculas describan

rbitas espirales obligadas por un campo magntico potente aceleradas por un osciladorelctrico de alta frecuencia sincroni$ado con la rotacin de las partculas. En su forma

final la mquina consista en dos cajas de metal semicirculares -GdeesH del ciclotrn0

separadas por un espacio y colocadas entre los polos planos de un electroimn. Los

protones introducidos en el centro de la mquina reciban un impulso elctrico cada ve$

que abandonaban el espacio entre las cajas -GdeesH0. medida que la energa iba

creciendo las partculas iban describiendo circunferencias de radio cada ve$ mayor. En

los a?os %5)+" se construyeron en 7erara producir la partcula de Ju


8/81

Introduccin al acelerador de partculas circular sincrotrn#:

#espus de la segunda guerra mundial" el cientfico Estadounidense EdFin =c=illan"

invent un nuevo acelerador de partculas" el sincrotrn. En lugar de dar vueltas en espiral

hacia el e!terior como en el ciclotrn las partculas permanecan en rbita circular en elinterior de un tubo en el que debe e!istir el vaco mayor posible. El enorme imn circular

se reempla$aba por un anillo de imanes ms peque?os en forma de :. :on este

dispositivo se podan acelerar las partculas hasta velocidades pr!imas a las de la lu$.

>ara tener en cuenta los efectos sutiles de la teora de la relatividad restringida de

Einstein" el campo elctrico acelerador y el campo magntico que curvaba las trayectorias

estaban sincroni$ados con el aumento regular de las energas.

En %51( el primer sincrotrn de protones alcan$ ) 9eB -) gigalectrn voltio0 en el

laboratorio nacional de 7roo


9/81

Introduccin al acelerador de partculas circular 'e(atrn#:

>osteriormente" en %511" se puso en marcha el 7evatrn en 7er


10/81

3

2

(.%. Desrii/n -e3 i3o,r/n.

Los ciclotrones utili$ados en investigacin biomdica son capaces de acelerar tanto

protones como deuterones.

El rango de energas de las partculas oscila entre los siguientes valores8

*e 10 a 20 +e, paraprotones.

*e 5 a 10 +e, para deuterones.

Los principales componentes de un ciclotrn son8

*mn -%" fig. (.%.%0

,istema de radiofrecuencia -/0 -fig. (.%.(.%0/uente de iones -(" fig. (.%.%0

,istema de e!traccin del ha$ -)" fig. (.%.%0

,istema de diagnstico

,istema de vaco -fig. (.%.2.%0

,istema de control

,istema de refrigeracin

,istema del blanco -'" fig. (.%.%0

fig.2... Es-uema ciclotrn


11/81

4

(.%.%. Im;n

E3 im;n" normalmente de tipo resistivo genera el campo magntico para confinar el ha$

de partculas" protones y deuterones. El campo magntico medio empleado paramantener la trayectoria de los deuterones ser mayor que el necesario para mantener la

trayectoria de los protones.

(.%.(. Sis,ema -e ra-io

E3 sis,ema -e ra-io


12/81

(.%.).La


13/81


14/81

entrada al interior del b;n


15/81

(.%.3. Sis,ema -e on,ro3

Sis,ema -e on,ro3" que act;a sobre el funcionamiento del propio ciclotrn" sobre los

blancos y tambin sobre los mdulos de sntesis. #icho control se lleva a travs de un

>L: ->rogramable Logic :ontroler0

fig.2..3. 4$ de control

(.%.4. Sis,ema -e re


16/81

fg.2.1.8.2. Detalle Intercambiador agua-agua

El sistema secundario e!trae el calor del primario a travs del intercambiador aguaPagua.

fig.2..5.. efrigeracin ciclotrn

fig.2..5.%. 'omba de recirculacin


17/81

fg.2.1.9.2. Detalle Target

(.%.5. Sis,ema -e 03ano

Sis,ema -e 03ano. &tra caracterstica a tener en cuenta en la eleccin de un ciclotrn

ser el n;mero de puertos de salida" equivalente al n;mero de blancos que pueden estarmontados para su bombardeo. Es interesante la opcin que ofrecen ciertos modelos" que

permiten el bombardeo simultneo de dos blancos" lo que permite la produccin

simultnea de dos radionucleidos diferentes o bien" en caso de elevada demanda de un

mismo tipo de radionucleido" la produccin simultnea del mismo radionucleido en ambos

blancos.

Los blancos habitualmente utili$ados son8

'lanco para carbono

'lanco para el nitrgeno6amonia

7%

89% 'lanco para el5

/6fluoruro

75

/9'lanco para el5

/ en forma de

/2 'lanco para el;

arget ciclotrn 0ori1ontal


18/81


19/81

2.2. Tio3o7a -e i3o,rones

,e pueden distinguir cuatro grupos principales de ciclotrones atendiendo a doscaractersticas fundamentales.

,eg;n el plano de giro de las partculas8

Ciclotrn vertical8 Es aquel ciclotrn en el que la trayectoria que sigue la partcula est

contenida en un plano vertical.

fig.2.2.. $iclotrn (ertical

Ciclotrn horizontal8 Es aquel ciclotrn en el que la trayectoria que sigue la partcula est

contenida en un plano hori$ontal.

fig.2.2.2. $iclotrn 0ori1ontal


20/81

fg.2.2.3. Ciclotrn vertical autoblindado fg.2.2.4. Detalle blindaje e!eor cerramiento

,eg;n el blindaje8

Ciclotrn autoblindado8 Es aquel ciclotrn que est provisto de un sistema de blindaje

propio para contener la radiacin generada.

Ciclotrn no blindado8 Es aquel ciclotrn que no dispone de ning;n tipo de blindaje

propio para contener la radiacin producida.

fig.2.2.;. $iclotrn (ertical no autoblindado fig.2.2.. *etalle blinda?e espesor cerramientos


21/81

6abla resumen tipologas8

Ciclotrn. Tipologas No blindado Auto blindado

Vertical

Kecesidad de b;n


22/81

). Pro,ei/n ra-io3/ia

La comisin internacional de proteccin radiolgica plantea una relacin lineal riesgodosis" sin umbral mnimo" e!trapolando los resultados observados a e!posiciones a altas

dosis en un corto periodo de tiempo -aplicando un factor de correccin para tener en

cuenta la influencia de la tasa de dosis0.

La hiptesis de noe!istencia de umbral mnimo asume que no e!iste un nivel de

e!posicin a radiaciones que no puede considerarse como absolutamente seguro.

).%. De,ei/n 5 me-i-a -e 3a ra-iai/n

#etector de radiacin es aquel dispositivo capa$ de proporcionar una se?al anali$able

cuando es alcan$ado por una radiacin 8!:.

Aay una gran variedad de detectores en funcin de la informacin que recogen8

- La radiacin" al atravesar un gas" lo ioni$a. Los detectores de ioni$acin gaseosa

utili$an la corriente inica recogida en un volumen conocido de gas.

fig.%... *etector neutrnico

- El calormetro proporciona informacin precisa acerca de la radiacin incidente

midiendo la cantidad de calor obtenida fruto de la prdida de energa del ha$ de

partculas.

- #etectores de radiacin de :eren


23/81

- >artculas cargadas pesadas" como las partculas " al atravesar ciertos tipos de

materiales plsticos producen huellas o pistas que" una ve$ medidas permiten

obtener informacin sobre el n;mero de partculas incidentes y la energa

depositada por ellas.

).(. *3in-aes Tio3o7as

).(.%. *3in-aes ara ar,7u3as

#ise?ar un blindaje 8!: frente a partculas alfa no presenta ning;n problema dado su

escaso poder de penetracin y de produccin de 7remsstrahlung. >ara ello" basta

conocer el alcance en los materiales y" en todo caso" aumentar prudentemente losespesores definidos" a partir de las curvas de los alcances. Las partculas de mayor

tama?o que las alfa pueden plantear otros problemas pero no el de ser blindadas dado su

corto alcance incluso en el aire. >ara que el 7remsstrahlung sea apreciable y deba

tomarse en consideracin las energas deben ser muy elevadas.

In blindaje para electrones puede presentar alg;n problema debido a la produccin

de 7remsstrahlung" por lo que debe ser estudiado por separado.

).(.(. *3in-aes ara ra-iai/n amma

l calcular un blindaje para la radiacin gamma 8!: hay que empe$ar por conocer la fuente

emisora gamma la cual debe estar bien caracteri$ada8 estado fsico" composicin

qumica" geometra" etc." pero sobre todo hay que conocer el fenmeno nuclear que se

desarrolla en ella" as como la magnitud y la unidad empleadas para la descripcin

cuantitativa de su intensidad" normalmente la actividad total. ,i la fuente es compleja se

debern conocer los radio nucleidos que la componen y sus actividades respectivas.

:onocidas las energas e intensidades de partida" la literatura permitir conocer los datos

nucleares necesarios para poder plantear y resolver el problema del blindaje.

&tro dato generalmente de partida es el nivel de radiaciones que se pretende conseguir

con la interposicin del blindaje entre la fuente y el e!terior. ,uele e!presarse en tasa de

dosis y para tomar una decisin sobre su valide$ legal debe utili$arse la normativa

radiolgica vigente.

Establecidas las premisas anteriores hay que aportar algunos criterios prcticos de

dise?o" como son los materiales o geometras ms adecuados para el blindaje. Ina ve$

en posesin de todos estos datos hay que utili$ar las formulaciones fsicas y


24/81

matemticas" as como los mtodos de clculo disponibles para establecer finalmente las

formas y espesores del blindaje ms adecuadas. Es necesario contar con los formularios"

tablas o archivos de datos para poder consultar los valores de los coeficientes de

absorcin" atenuacin" factores de acumulacin" etc. de los materiales normalmente

empleados en la construccin de los blindajes y para las energas de las radiaciones en

juego.

Ina conclusin prctica importante ser que para la construccin de blindajes contra la

radiacin gamma habr que emplear preferentemente materiales de densidades

elevadas conocidos coloquialmente como materiales pesados tales como el plomo o el

hierro.

lgunos materiales de densidades bajas pero muy comunes como el agua o el hormign

forman parte habitual de los blindajes contra la radiacin gamma por su grandisponibilidad" economa" la facilidad de almacenamiento -el primero0" de construccin -el

segundo0" o por otros requerimientos.

).(.).*3in-aes ara neu,rones

>ara atenuar los niveles neutrnicos 8!: mediante blindajes es preciso aplicar en la

prctica las propiedades de interaccin de los neutrones con la materia teniendo bien

presente sus grandes variaciones con la energa de aquellos. 6res de las propiedades

bsicas que deben utili$arse para el dise?o de los blindajes son8

%. La dispersin

(. La moderacin de los neutrones rpidos -muy energticos0 las cuales tienen lugar con

preferencia en medios ligeros" por ejemplo en medios hidrogenados -agua" parafinas"

plsticos" etc.0

). La absorcin de los neutrones trmicos -de energas bajas0 la cual tiene lugar en todos

los materiales en mayor o menor proporcin. E!isten adems algunos elementos que

poseen una seccin efica$ de absorcin especialmente elevada -boro y cadmio" por

ejemplo0. >or el contrario los neutrones rpidos penetran en la materia con facilidad

resultando poco absorbidos. :omo consecuencia de estos hechos fsicos se deduce que8

a0 In blindaje de neutrones ha de cumplir con dos misiones" la primera rebajar la energade

los neutrones hasta alcan$ar el equilibrio trmico con el medio y la segunda

absorberlos una ve$ termali$ados.

b0 In buen blindaje para la radiacin gamma J por tanto" con predominio de materiales

pesados no ser el ms indicado para blindar los neutrones.


25/81

In hecho que complica ms todava el proyecto de los blindajes de neutrones proviene de

que estos vienen casi siempre acompa?ados de radiacin gamma. El origen de la

radiacin gamma est en la propia fuente de neutrones y en las interacciones de estos

con los medios materiales en que se encuentran y con los propios blindajes de neutrones.Esta necesaria coe!istencia de los neutrones con la radiacin gamma implica la

necesidad de tomarlo en consideracin a la hora de proyectar los blindajes. En principio

habrn de simultanearse o alternarse de alguna manera los materiales ms ligeros con

los ms pesados llegando a compromisos que hay que resolver atendiendo" adems" a

otros factores de carcter econmico" facilidad de construccin" resistencia mecnica"

etc. .

Los fenmenos fsicos involucrados en la interaccin de los neutrones con la materia son

tan complejos al intervenir todos ellos simultneamente que no es posible elaborar paralos neutrones un tratamiento analtico fruto de un contenido fsico similar al empleado con

la radiacin gamma. dems el comportamiento de los neutrones rpidos es

completamente diferente al de los neutrones trmicos en lo que se refiere a su atenuacin

en un blindaje.

En todo caso y dado que en muchas situaciones las formas de atenuacin de las

poblaciones neutrnicas se parecen a e!ponenciales decrecientes" se pueden aplicar

frmulas empricas que guardan alguna analoga formal con las de atenuacin de la

radiacin gamma" pero sobre todo que funcionan bien en la prctica.

#ada la importancia del hormign y del agua en la construccin de blindajes para

neutrones es conveniente dedicarles unas palabras. El hormign es un material muy

com;n para la construccin de blindajes tanto frente a la radiacin gamma como frente a

los neutrones" a pesar de que sus propiedades de atenuacin no son especialmente

buenas en ninguno de los dos casos.

El hecho de go$ar de unas propiedades intermedias de atenuacin entre los materiales

ms ligeros y los materiales pesados" as como poseer solide$" facilidad de construccin"

economa" y sobre todo" posibilidad de prepararlo en espesores muy gruesos" lo erigenenun material de eleccin para blindajes de campos de radiacin mi!tos con neutrones y

radiacin gamma. Las propiedades del agua tambin son muy interesantes para la

atenuacin de los neutrones porque adems de dispersar y moderar los neutrones

rpidos produce una notable absorcin de los neutrones trmicos.


26/81

).). C;3u3o -e 03in-aes

).'. Eem3o -e ;3u3o -e 03in-ae -e un 0Bner

6al y como ya se ha adelantado" en el caso del b;nor el contrario" tanto en las celdas como en la $ona de

pacientes inyectados" la radiacin a apantallar es la fotnica originada en la aniquilacin

de los positrones.

El principal factor fuente lo constituyen los neutrones a apantallar" cuyo poder de

penetracin depende de la energa de stos. dems" tanto los protones o deuterones

emergentes del ciclotrn como los neutrones a que dan lugar" pueden inducir

radiactividad en los materiales del interior del b;n


27/81

de ciclotrn" se da una valoracin de la tasa de fluencia a % m en funcin de la partcula

incidente y del material utili$ado como blanco8

!A"T#C$%A &N&"'#A

(eV

#NT&N)#*A*

A

(AT&"#A%

+%ANC,

TA)A -%$&NC#A A 1

n/c2/s

priario a

!",T,N&) %4 %++ l 3S%+3 (.%S%+3

*&$T&",N&) 5 31 : 1S%+3 %.1S%+3

*&$T&",N&) 5 31 :u 1S%+3

%.1S%+3

>abla %.).

En cuanto a la tasa de fluencia e!iste poca diferencia entre la producida con el uso de

protones y la producida con el uso de los deuterones. Ko obstante" los neutrones

originados con el bombardeo con protones tienen una mayor energa" lo que comporta el

requerimiento de mayores grosores de apantallamiento" constituyendo el caso ms

desfavorable posible.

>ara el acceso de material al interior del b;n


28/81

Tipo de zona %ite %ite

seanal

anual (

reas controladas. Acceso solo

ppe 3

(+ m,v +.' m,v

(iebros del p4blico en general % m,v (+,v>abla %.).2

-T0ppe8 personal profesionalmente e!puesto

En cuanto al factor de uso del equipo" se ha de considerar que en el transcurso de una

jornada como mucho se llevarn a cabo dos bombardeos. En la siguiente tabla se

muestra que el tiempo de bombardeo depende de la reaccin nuclear seleccionada"

donde lgicamente los tiempos ms largos se corresponden al radionucleido de mayor

periodo de semidesintegracin. En la tabla que sigue" para cada una de las reacciones se

indican los valores usuales tanto de la intensidad como del tiempo de bombardeo8

"eaccin T 1/2 3 Tiepo de #ntensidad

bobardeo habitual

1Np6

11C (+.' min (+ minutos )1

17,p6

18N 5.52 min %+ minutos (+

1Nd6n15, %((.1 s 1 minutos (1

19,p6n19- %+3.3 min 2+ minutos )+

20Ned6

19- %+3.3 min 2+ minutos (1

>abla %.).%

-T0 El 6%P( indicado en esta columna es el correspondiente al radio nucleido producido en

la reaccin nuclear.

#esde el punto de vista de la proteccin radiolgica" la reaccin nuclear ms significativaes la %4+-p"n0%4/ ya que es la ;nica en que confluyen simultneamente las trescircunstancias siguientes8


29/81

El radio nucleido producido es el %4/" que ser con mucho el ms habitual. ,iendo

adems esta reaccin la que presenta un mayor rendimiento.

:onjuntamente con la reaccin %'K-d" n0%1U " son las dos en las que como subproductose generan neutrones.

:onjuntamente con la reaccin (+Ke-d" 0%4/" son las dos reacciones que requieren un

mayor tiempo de bombardeo.

#esde el punto de vista de clculo de blindajes" como situacin ms desfavorable se

consideran dos bombardeos diarios" para la reaccin %4&-p" n0%4/" adoptando de modo

desfavorable un tiempo de bombardeo de %(+ minutos para cada uno de ellos" En cuanto

a la intensidad" en lugar de adoptar el valor habitual en esta aplicacin -)+ 0" seadopta

el valor nominal m!imo garanti$ado por el fabricante" siendo de %++ " resultando una

carga de trabajo diaria de '++ S h.

partir de la situacin totalmente desfavorable -adopcin de valores claramente

superiores a los habituales de trabajo08

' horas diarias de bombardeo

reaccin%4

+-p"n0%4

/

intensidad de %++ -lo que equivaldra a %).) horas diarias a )+

y teniendo en cuenta los lmites semanales de dosis -A=0 ya anteriormente indicados"

para factores de ocupacin igual a la unidad -6 V %0 resultan las siguientes tasas de dosis

m!imas8

Tipo de zona %ite tasa de

dosis

reas controladas. Acceso solo

ppe 3

(+ m,vPh

(iebros del p4blico en general % m,vPh

>abla %.).)


30/81

-T0ppe8 personal profesionalmente e!puesto

#e la e!presin8


31/81

HW =FWojBjT

2

j K jd j

donde8 /ormula %.).

H

=es la tasa de dosis equivalente que hay en un punto" a consecuencia de la suma de

efectos de las diferentes fuentes a que est e!puesto.

F 0j=

es la m!ima tasa de dosis o la m!ima tasa de fluencia procedente de la fuente j

-ya sea primaria o secundaria0 a una distancia de % m. En el presente caso" al tratarse deneutrones" se refiere a la tasa de fluencia e!presada en neutronesPcm(s a la distancia de

% m. partir de la tabla ).'.% la tasa de fluencia m!ima que se produce" mediante

protones de %4 =eB" en las reacciones de tipo -p"n0" a la distancia de % m del blanco" es

del orden de 3S%+1 nP-cm(Ss. 0. 6eniendo en cuenta que la intensidad m!ima es de %++

!@ a la distancia de % m del blanco resultar una tasa de fluencia neutrnica de 3S%+3

nPcm(Ss.

7j V es el factor de transmisin del blindaje frente a la radiacin procedente de la fuente j.

> V es el factor de ocupacin de la $ona donde se determina la tasa de dosis

A? V es un factor de cambio de unidades dependiendo del tipo de radiacin de la fuente j.

>ara el caso de los neutrones" y utili$ando las unidades empleadas en la Xref %Y dicho

factor es de (.34S%+3 -remPs0P-mremPh0. En el presente caso al utili$ar el sistema

internacional" la tasa de dosis se e!presar en ,vPh por lo que el factor Zj valdr

(.34S%+ 4 -remPs0P- ,vPh0

dj V es la distancia" en metros" entre la fuente de radiacin j y el punto en el que sedetermina la tasa de dosis equivalente.

plicando estas consideraciones" se simplifica la e!presin de la tasa de dosis"

resultando8

7 107 (n s / cm 2 )B (rem cm

2)

T2.510

15B T

H = j

= j

(Sv / h)2.7810

8((rem /s) /( Sv / h) d

2(m

2) d

2


32/81

En la tabla que sigue" para cada una de las cuatro paredes del b;n


33/81

dosis equivalente que se presentar durante el bombardeo ser la que se indica en la

;ltima columna de la tabla multiplicado por % P6.

-TTTT0 En la posicin encima del b;n


34/81

'. Sis,emas -e ro,ei/n

En el siguiente captulo se mencionan ciertos aspectos de la instalacin necesarios para

garanti$ar un funcionamiento seguro del sistema 84:.

:ontrol del acceso a la instalacin. &riginado por motivos de seguridad fsica ademsde

por motivos de proteccin radiolgica. In primer control de acceso debe preverse en la

$ona de recepcin de cualquier instalacin. ,e equiparn los accesos con puertas con

cerraduras" que requieran de llave para su apertura desde el e!terior mientras que desde

el interior ser suficiente en la mayora de los casos un simple giro del pomo. #e este

modo se contribuir a garanti$ar el acceso controlado" a la ve$ que se posibilitar

siempre la salida desde el interior de la instalacin.

En cuanto a los en3aamien,os -e ro,ei/n 5 seuri-a- aconsejables para una

instalacin" se pueden mencionar los siguientes8

Enclavamiento del ciclotrn" garanti$ando que no puede ponerse en marcha en caso

que la puerta del b;n


35/81

opcin de enviar dichos gases a un sistema de compresin y almacenamiento en los

depsitos de presin dispuestos en el interior del b;nara los gases radiactivos que se puedan generar en el interior de la celda" se prever un

sistema de almacenamiento que permita un tiempo de decrecimiento previo a su vertido

al e!terior. 6al como ya se ha indicado" puede tratarse de un sistema de compresin de

gases seguido de su almacenamiento en los depsitos de presin que se dispondrn en

el interior del b;n


36/81

Uni-a- -e a3maenamien,o cilindro de alta presin.

Uni-a- -e -esara el aire contaminado se e!pulsa a travs de la unidad de descarga

cuando se ha producido un decrecimiento de la actividad -del orden de %+ perodos desemidesintegracin0. #icha descarga se puede efectuar a travs del propio sistema de

venteo de las celdas.

Uni-a- -e on,ro3 5 oman-o. :ompuesta de un >L: y un panel L:#" en el que se

pueden visuali$ar las siguientes pantallas de control del proceso

#entro del conte!to de los sistemas de proteccin" tambin cabe indicar los aspectos

relacionados con las situaciones de emergencia. 6anto la sectori$acin de espacios"

como el dimensionado de las lneas de evacuacin y las correspondientes

se?ali$aciones sern acordes con lo establecido en la Korma 7sica de Edificacin"

K7E:>*P52" eal #ecreto (33P52.

En lo relativo a deteccin de incendios" se dotar de detectores a todas las $onas de la

instalacin. #ichos detectores pueden ser de tipo analgico de deteccin individual"

conectados a la central de seguridad del edificio de la instalacin.

efectos de e!tincin automtica se recomienda dotar a las siguientes dependencias de

un sistema de e!tincin a gas8

7;nE60. >uesto de control del

tomgrafo.

#icho sistema estar provisto de botellas" red de tuberas y difusores de descarga. ntes

de efectuar la descarga se dispondr de un mecanismo de cierre para la puerta y

conductos de ventilacin a fin de cerrar dichos huecos para que la concentracin del gas

e!tintor sea la adecuada. En el resto de dependencias" dicha e!tincin puede efectuarse

mediante un sistema de rociadores. 6ambin se prevern los medios manuales de

e!tincin" formados tanto por 7*E -7ocas de *ncendio Equipadas0" como tambin por

e!tintores de polvo seco y de :&(. La dotacin de todos estos medios se har acorde

con la Korma 7sica de Edificacin -K7E:>*P520

El sistema de ventilacin de la instalacin" tiene un doble cometido8

a0 mantener la calidad ambiental en el interior de la misma" sobre la base de los

requisitos de radio farmacia.


37/81

b0 minimi$ar el impacto ambiental e!terior que tenga por origen una

contaminacin ambiental del interior de la instalacin" siendo un cometido

fundamental tanto desde la ptica Aigienista en general como desde el punto

de vista especfico de la >roteccin adiolgica.

6odas las $onas con tratamiento de aire correspondiente a la clase # y a la clase :"

cuentan con un sistema de acondicionamiento" tratando el aire antes de ser impulsado al

interior de la instalacin. El aire de e!traccin tambin ser filtrado -filtros AE>0 antes de

ser vertido al e!terior. En cuanto al b;n


38/81

1. Ins,a3aiones omunes

En el siguiente apartado se enuncian una serie de recomendaciones generales para las

instalaciones de electricidad" iluminacin" clima" y mecnica -fontanera" :,...0

Estas instalaciones adoptan una configuracin semejante en la mayora de edificaciones.

>or este motivo se confecciona este apartado en el que se pretende enumerar los pocos

aspectos diferenciadores a tener en cuenta.

1.%. Ins,a3ai/n e3,ria 5 a3um0ra-o.

- Los criterios de radioproteccin marcarn las pautas principales para el dise?o de

las trincheras y pasos de los cables a las diferentes salas de la instalacin.

- 6rincheras y pasos deben estar instalados antes de la llegada del equipo.

- ,e debe tener presente que el consumo elctrico apro!imado del equipo del

ciclotrn es de apro!imadamente 3+


39/81

- Los cables y conductos de la maquinaria del ciclotrn irn colocados en trincheras

y bandejas dedicadas. El resto de cables y conductos se colocarn en bandejas

diferentes.

- El acceso del cableado al b;nara un ciclotrn de tipo vertical se prever un sistema de alumbrado a una altura

adecuada para poder reali$ar las tareas de mantenimiento y reparacin bajo

unasbuenas condiciones de iluminacin. modo de ejemplo" para el ciclotrn *7

:yclone %4P5 se deber colocar la iluminacin en un plano de unos %.(1m de

trmino medio.

- :on 1++ Lu! se asegura un nivel de alumbrado adecuado de la instalacin.

- ,e dotar a la instalacin de un sistema de alumbrado de emergencia que se

ajustar a las e!igencias de la normativa vigente.


40/81

1.(. Ins,a3ai/n -e en,i3ai/n 5 3ima,i@ai/n

Las calidades de aire a conseguir en la sala del b;n


41/81

soluciones seg;n fabricante para combatir las cargas producidas por el generador de

radiofrecuencia8

- efrigeracin por agua" mediante tubos de agua fra circulando por el interior del

generador.

- efrigeracin por aire" mediante suelo tcnico8 hacer circular aire fro a travs

del generador.

fig.;.2.. etorno por falso tec0o

fig.;.2.2. ,entilacin generador


42/81

fig.;.2.%. Impulsin generador por falso suelo

fig.;.2.). *etalle suelo tcnico

#e las unidades climati$adoras se llegar a los locales a climati$ar mediante conductos

de chapa aislados en la impulsin.

Ina ve$ en los locales" la distribucin de aire en las diferentes salas se reali$ar mediante

elementos de difusin.


43/81

,ala delciclotrn8

fig.;.2.;. etorno

fig.;.2.. Impulsin


44/81

,ala de control delciclotrn8

fig.;.2.3. Impulsin

fig.;.2.5. etorno


45/81

,ala de suministro de alimentacin8

fig.;.2.=. etorno

fig.;.2.


46/81

fig.;.2.. Impulsin

fig.;.2.2. Impulsin


47/81

control

:ada sala deber incorporar un sistema de control del equipo de climati$acin8

fig.;.2.%. egulador termostato sala de

fig.;.2.). egulador termostato sala tcnica

El conducto de e!traccin de aire de la sala del ciclotrn deber incorporar una sonda de

medida de radiacin para evitar" mediante el cierre de una compuerta" la e!traccin de

aire al e!terior en caso que este contaminado.


48/81

2. Ins,a3ai/n -e ases ,nios

>ara el funcionamiento del ciclotrn y el laboratorio de radiofarmacia se necesitan

diversos gases que deben estar situados en una sala tcnica ane!a al b;n 3" #

325P%.555" =* >U ++1.

La instalacin para el ciclotrn es una instalacin compuesta por los siguientes gases y

cuya instalacin deber separarse seg;n las siguientes propiedades8

9ases inflamables

9ases corrosivos

9ases 6!icos

9ases del grupo % -Ko inflamable" Ko corrosivo" 7aja to!icidad08

AEL*& '.+ bajo grado

AEL*& '.2

K*6&9EK& 1.1K*6&9EK& ,E:&

9&K '.1

KE&K '.1

J las me$clas8

K( 2.1 Q -+.1]+.+1R0&( '.+

K( '.+ Q -%]+.%R0&( '.+

9ases del grupo ( -*nflamables" Ko corrosivo" 7aja to!icidad08

A*#&9EK& '.+

A*#&9EK& 2.+

#EI6E*& (.4

J la me$cla8

K( '.+ Q -1]+.1R0A( '.+


49/81

9ases del grupo ) -*nflamables" corrosivo" t!ico08

=&K*:& 1.1

9ases del grupo ' -Ko inflamables" corrosivo o t!ico08

Ke '.1 Q -(]+.(R0/( '.+

6odos estos gases deben estar en una caseta de gases dividida en tres departamentos

con las siguientes caractersticas8

:ompartimiento %8

9ases del grupo %% -Ko inflamable" Ko corrosivo" 7aja to!icidad0" con %% paneles de

descompresin tipo ,#.

Electricidad normal

fig... $ompartimiento gases

:ompartimiento (8

9ases del grupo ( -Ko inflamable" Ko corrosivo" 7aja to!icidad0" con 1 paneles de

descompresin tipo ,#.

Electricidad antideflagante. La e!traccin se puede compartir con el otro compartimento.


50/81

fig..2. $ompartimiento gases

:ompartimiento )8

9ases del grupo ) -*nflamables" corrosivo" t!ico0 y ' -Ko inflamables" corrosivo o t!ico0.

Electricidad antideflagante.

/ig..%. $ompartimento gases

En la siguiente figura se muestra un esquema de la compartimentacin de la sala de

gases. Las paredes marcadas -T0 tienen una altura superior a (") m y las puertas son de

lamas autoventilables.


51/81

fg.".4. #$uema com!artimentacin ala de gae

Pg.50 Memoria

,oluciones de casetas para gases8

fig..;. $aseta empotrada fig... $aseta exterior


52/81


Ejemplo de soluciones de lamas autoventilables8

fig..3. *etalle lamas auto6(entilables

fig..5. *etalle lamas auto6(entilables


53/81

partir de la caseta se canali$a en tubera de acero ino!idable hacia el interior de las

salas.

En el punto de consumo de cada gas se monta un puesto de trabajo tipo ,# para los

gases del grupo % y (" y un puesto de trabajo tipo : para los gases del grupo ) y '.

Los puestos de trabajo del tipo : -9rupo ) y '0 estn ubicados en un armario para

poderles aplicar una e!traccin de '++ renovacionesPhora.

#escripcin de los elementos8

>anel simple G,#H

- ,uministro de gases8 Kitrgeno" Aelio" ire" rgn" Aidrgeno" Ken" #euterio"

me$cla de &(PK(" :&(PK( y A(PK(.

- Blvula de entrada de gas" cuerpo latn cromado.

- egulador de presin" cuerpo latn" membrana en acero ino!idable" m!ima

presin de entrada de (++ bar y regulable entre + y %+ bar" vlvula de seguridad en

latn.

- Blvula de venteo" latn cromado.

- Blvula de salida gas a consumo" latn cromado.

- Latiguillo alta presin en acero ino!idable.

- ,oporte para una botella en acero ino!idable.

- ccesorios de cone!in.

- :artel identificativo del gas.

fig..=. ,isin de los elementos instalados


54/81


fig..uesto de trabajo :.

#escripcin8

- ,uministro de gases8 moniaco y la me$cla de /l;orPKen

- egulador de presin" acero ino!idable" membrana en acero ino!idable regulable

entre +%+ +( bar. Blvula de aislamiento" latn cromado.

- >laca de montaje en aluminio.

:anali$acin.

6ubera en acero ino!idable de dimetro 2 mm. #e calidad *,* )+'L limpia" totalmente

instalada e identificada -incluye accesorios de unin y soporte0 para utili$acin de

9ases Especiales >uros.

fig..


55/81

Pg.54 Memoria

La instalacin se monta de acuerdo con la normativa legal aplicable y procedimiento de

montaje de la empresa instaladora.

La distribucin de los gases desde la sala de gases y los diferentes puntos de servicio se

esquemati$an en la figura siguiente8

fig...E?emplo distribucin de gases


56/81

3. Ins,a3ai/n Pro,ei/n Con,ra Inen-ios

Esta instalacin se rige por la Korma 7sica de Edificacin K7E:>*P52" la cual establece

las condiciones que deben reunir los edificios para proteger a sus ocupantes frente a los

riegos originados por un incendio" para prevenir da?os en los edificios o establecimientos

pr!imos a aquel en que se declare un incendio y para facilitar la intervencin de los

bomberos y de los equipos de rescate" teniendo en cuenta su seguridad. Esta norma

bsica no incluye entre sus hiptesis de riesgo la de un incendio de origen intencionado.

>ara la deteccin de incendios se prever su dotacin en todas las salas de la instalacin

mediante detectores de deteccin individual" conectados a la central de seguridad del

edificio.

6anto la sectori$acin de espacios" como el dimensionado de las lneas de evacuacin y

las correspondientes se?ali$aciones sern acordes con lo establecido en la Korma

7sica de Edificacin" K7E:>*P52" eal #ecreto (33P55.

La e!tincin en la sala del b;n


57/81

En la sala tcnica de control del ciclotrn" la e!tincin automtica" se prever mediante un

sistema de rociadores.

:abe indicar que es recomendable prever los medios manuales de e!tincin" formados

tanto por 7*E -7ocas de *ncendios Equipada0" como tambin por e!tintores de polvo secoy de :&(. La dotacin de todos estos medios se har acorde con la Korma 7sica de

Edificacin -K7EP:>*520.

fig.3.2. *eteccin y extincin sala tcnica de control del

ciclotrn

fig.3.%. $entral de auto extincin del ciclotrn


58/81

4. Ins,a3ai/n -e Comuniaiones

4.%. In


59/81

4.). In,er


60/81

4.1. Con,ro3 -e aesos

,e colocarn lectores de tarjetas magnticas de pro!imidad as como unidades de controlautnomas para el control de accesos mediante cdigos.


61/81

5. Arui,e,ura

Las soluciones arquitectnicas adoptadas en la instalacin sern consecuencia directa dela normativa aplicada que en el campo de instalaciones de tipo radiolgicas son

especialmente restrictivas.

En el 8ane9o C: se recopila la principal normativa aplicable.

El fin que se persigue en la construccin de las salas del ciclotrn y salas tcnicas

ane!as es principalmente el de aislar los espacios contenidos dentro de stas del e!terior.

Ino de los requisitos indispensables para la puesta en marcha de una instalacin de un

ciclotrn es la contencin de las radiaciones ioni$antes generadas. #e esta manera sedeber conseguir un nivel de radiacin mnimo detrs de las paredes. Estos niveles de

radiacin estn normali$ados y se pueden consultar en el 8ane9o C: de normativa

:onstructivamente los elementos encargados de confinar las salas y proteger el e!terior

de las radiaciones son los techos" paredes y suelos.

continuacin se mencionan una serie de aspectos a tener en cuenta a la hora de

proyectar dichos elementos constructivos.

5.%. Te?os

El espacio que media entre el falso techo y el techo de obra se aprovechar para el

paso de las conducciones de aire" del sistema elctrico y tambin del sistema de

deteccin de humos y de incendios.

En las $onas genricamente denominadas laboratorios calientes y en los ,," a tenor

de la diferencia de presin que hay respecto a sus dependencias ane!as" el techo ha de

garanti$ar un correcto sellado" por lo que ser de tipo continuo" salvo puntos especficos"donde se debern instalar trampillas estancas.

La sala del ciclotrn deber ser dimensionada en funcin de las dimensiones de ste.

La altura del techo est condicionada directamente por la altura del ciclotrn.

>or norma general un ciclotrn con autoblindaje es ms voluminoso que uno sin blindaje"

comportando en el caso de los autoblindados la necesidad de un mayor volumen

interior.En contrapartida" las paredes y techos podrn tener una seccin ms reducida

que en el


62/81

caso de los ciclotrones no autoblindados. `stos requieren un grosor de techo y paredes

considerable. modo de ejemplo" un ciclotrn de potencias %4P5 =eB requiere un grosor

de techo apro!imado de (.++ metros.

,e denomina b;nec0o sala bBnCer


63/81

En el caso de que el ciclotrn se introdu$ca en el b;n


64/81

Ina ve$ introducido el ciclotrn en el b;n


65/81

:ada una de las losas empleadas en el sellado del techo del b;n


66/81

5.(. Pare-es

Las paredes del b;n


67/81

5.). Sue3os

:omo norma general" es aconsejable que el suelo de las dependencias de la instalacin

radiactiva sea de material no poroso" carente de juntas y fcilmente descontaminable.

En cuanto al suelo del b;n


68/81

En el resto de dependencias el ngulo formado por la entrega del suelo con la pared se

debe sellar adecuadamente a fin de evitar la presencia de MrinconesN que puedan dificultar

una eventual descontaminacin.

fig. =.%.%. $onexin de suelos con paredes de tipo media caa

El paso de los suministros del ciclotrn desde las salas tcnicas ane!as al interior del

b;n


69/81

Ina ve$ fabricado el radioistopo debe ser transferido automticamente al laboratorio de

radiofarmacia" concretamente a los mdulos de sntesis. La forma ms segura de hacerlo

es mediante lneas de transferencia por canaletas subterrneas. La conveniencia de que

estas sean registrables obliga a complementar al blindaje que proporciona el hormign

del suelo con varios centmetros de plomo.

fig. =.%.;. Es-uema de la trinc0era

/ig. =.%.. *etalle de los conductos de transferencia de los radioistopos


70/81

,e puede contemplar la posibilidad de instalar suelo de tipo tcnico en las salas ane!as

al ciclotrn" quedando de esta manera cubiertas las diversas instalaciones de

comunicaciones" lu$...

fig. =.%.3. E?emplo de suelo tcnico en sala tcnica anexa al ciclotrn


71/81

%+. Norma,ia a3ia03e#ada la naturale$a de la instalacin en la que se generan radiaciones ioni$antes se

deber prestar especial atencin a la normativa a aplicar.

Esta normativa ser el principal condicionante en el dise?o de la infraestructura de la sala

del ciclotrn y salas tcnicas ane!as.

En materia de proteccin radiolgica operacional y seguridad nuclear8

Ley %1P%54+ -7&E0 de creacin del :onsejo de ,eguridad Kuclear.

eal #ecreto 34)P(++% -7&E0 por el que se aprueba el eglamento sobre

>roteccin ,anitaria contra adiaciones *oni$antes.

eal #ecreto %4)2P%555 -7&E0 por el que se aprueba el eglamento sobre

*nstalaciones Kucleares y adiactivas

#irectiva 52P(5PEI 6&= -#&:E0 por el que se establecen las normas bsicas

relativas a la proteccin sanitaria de los trabajadores y de la poblacin contra los

riesgos que resultan de las radiaciones ioni$antes.

9ua de seguridad del :.,.K. nO 1.%.8 #ocumentacin tcnica para solicitar las

autori$aciones de construccin y puesta en marcha de las instalaciones de

manipulacin y almacenamiento de istopos radiactivos no encapsulados.

9ua de seguridad del :.,.K. nO 1.2.8 :alificaciones para la obtencin y uso de

licencias de personal de operacin de instalaciones radiactivas.

9ua de seguridad del :.,.K. nO 1.4.8 7ases para elaborar la informacin relativa a

la e!plotacin de las instalaciones radiactivas.

9ua de seguridad del :.,.K. nO 5.(.8 9estin de materiales residuales slidos concontenido radiactivo generados en instalaciones radiactivas

*K,6I::*K %1P+1" de (2 de febrero de (++)" del :onsejo de ,eguridad

Kuclear" por la que se definen los valores de e!encin para nucleidos seg;n se

establece en las 6ablas y 7 del ane!o * del eal #ecreto %4)2P%555.

%%(25 EK E:&P%''5P(++)" de (3 de mayo" sobre gestin de materiales

residuales slidos con contenido radiactivo generados en las instalaciones


72/81

radiactivas de (.a y ).a categora en las que se manipulen o almacenen istopos

radiactivos no encapsulados

En materia de >revencin de riesgos laborales8

Ley )%P%551. -7&E0 de prevencin de riesgos laborales y su normativa de

desarrollo.


73/81


74/81

A3artcula o radiacin de partculas consistente en n;cleos de tomos de

Aelio -Ae0" esto es" dos protones y dos neutrones" con limitada capacidad de penetracin

en la materia y mucha intensidad de energa.

A3maenamien,o -e resi-uos. ltima fase de la gestin de los residuos radiactivos

consistente" en general" en la colocacin de los residuos radiactivos en una instalacin

que proporciona adecuada proteccin ambiental" trmica" qumica y fsica" con inclusin

de disposiciones para la vigilancia.

H,omo. La menor unidad de un elemento qumico. :uando se subdivide" un tomo pierde

las propiedades qumicas de cualquier elemento qumico. El tomo est formado por un

n;cleo de protones y neutrones rodeado por una nube de electrones.

*euere3. Es la unidad que mide la radiactividad. % 7ecquerel -%7q0 V % desintegracin

atmica por segundo.

*e,aG emisi/n. Emisin de una partcula beta por un n;cleo radiactivo al desintegrarse.

*e,aG ar,7u3a. >artcula cargada emitida en la desintegracin radiactiva de ciertos

n;cleos -emisores beta0 con una masa igual a la del electrn -5.%%5!%+)%


75/81

ms detalles. La informacin de los rayos es enviada a una computadora que interpreta

los datos de los rayos y los presenta de forma bidimensional en un monitor.

Desin,erai/n ra-ia,ia. >roceso espontneo por el cual tomos de n;cleos

inestables disipan su e!ceso de energa emitiendo una partcula" capturando un electrnorbital o fisionndose. ,on formas especficas de desintegracin la desintegracin alfa" la

desintegracin beta" la captura electrnica" la conversin interna" la transicin isomrica y

la fisin espontnea.

Dosis. Dosis a0sor0i-a energa que deposita cualquier radiacin ioni$ante al atravesar

una unidad de masa del material irradiado" cuando se necesita hacer un estudio de los

efectos biolgicos producidos por la radiacin sobre un tejido u rgano individual. Es una

magnitud dosimtrica de gran inters" porque es vlida para cualquier tipo de radiacin.

La unidad tradicional es el rad -radiation absorbed dose0" equivalente a la absorcin de%++ ergios por gramo de sustancia irradiada. La unidad en el ,istema *nternacional es el

gray -9y0" equivalente a la absorcin de % julio por artcula de carga negativa" que tiene masa igual a %P% 4)+ veces la del protn.

En el esquema ms sencillo del tomo el electrn est en rbita alrededor del n;cleo.

E3emen,o u7mio. tomo caracteri$ado por el n;mero de protones que tiene en el

n;cleo. 6odos los tomos de un mismo elemento tienen caractersticas qumicas iguales.

Ener7a nu3ear. Energa contenida en los n;cleos de los tomos" que se libera en unareaccin nuclear" como fisin" fusin o desintegracin radiactiva.

+o,/n. >aquete de energa que se puede imaginar como una partcula de lu$ que viaja a

la velocidad de la lu$ -)++ +++


76/81

propiedades qumicas0 y con distinto n;mero de neutrones -distinta masa atmica 8

distintas propiedades nucleares0.

Irra-iai/n. E!posicin de un material" objeto u organismo a radiaciones ioni$antes.

i3oa,io J ?ora. Inidad de energa equivalente a la potencia de un artcula subatmica e!istente en el n;cleo de todos los tomos de masa

atmica superior a la del hidrgeno -V%0" sin carga elctrica y de masa %.231 ! %+(3

roceso mediante el cual se forman nuevos elementos qumicos a partir

de reacciones atmicas.

PET. 6omografa por emisin de positrones.


77/81

Pro,/n. >artcula subatmica con carga elctrica positiva -%"2+( ! %+%5 :0 y de masa

%"34((1) ! %+(3 uesto que el ,ievert es una dosis muy elevada se utili$a el milisievert

-m,v0 que es +"++% ,v.-la milsima parte de un ,v.0" as como el microsievert" que es

+"+++++% ,v -la millonsima parte del ,v0.

Tomorarocedimiento de

diagnstico por imgenes que utili$a una combinacin de rayos y tecnologa decomputadoras para producir imgenes transversales -a menudo llamadas rebanadas0"

tanto hori$ontales como verticales" del cuerpo. Ina :6 muestra imgenes detalladas de

cualquier parte del cuerpo" incluyendo los huesos" los m;sculos" la grasa y los rganos.

La :6 es ms detallada que los rayos generales.

Tomora. En medicina

nuclear" procedimiento que mide la actividad metablica de las clulas.


78/81

Con3usiones

En todo proyecto de instalaciones para cualquier tipo de edificios e!iste una serie de

elementos" caractersticas y finalidades comunes que permiten ser tratados de una forma

genrica.

parte de estas caractersticas comunes" nos encontramos con las particularidades de

cada proyecto en concreto. 6odas estas particularidades sern estudiadas y anali$adas

detenidamente. La solucin escogida en cada una de las disyuntivas del proyecto sern

las ptimas" entendiendo como tales aquellas soluciones que consigan un equilibrio

ptimo entre todos los factores que influyen en tal decisin.

En una instalacin de ciclotrn nos encontramos en la situacin mencionada en las lneas

superiores. Los problemas con los que nos podemos encontrar en la instalacin de

mecnicas" contra incendios" elctrica" clima" etc" son muchos de ellos muy similares a

los que se podran plantear en cualquier otra instalacin" y por ello y debido al carcter

especfico dirigido a la instalacin de ciclotrones de la presente obra se han obviado y no

han sido objeto de comentario. ,in embargo" se ha intentado poner de relieve la

problemtica especfica de la instalacin de ciclotrn" y a modo de resumen se e!ponen

los puntos fundamentales a tener en cuenta y que se han desarrollado a lo largo de la

gua.

- La instalacin es de carcter radiactivo. Esta es la caracterstica principal que

determina y condiciona estrictamente el dise?o y desarrollo de la instalacin. La

clasificacin de la actividad que se desarrolla en este tipo de instalaciones est

sujeta a una normativa e!tremadamente estricta que obliga a cumplir una gran

cantidad de requisitos.

- La normativa aplicable hace referencia a aspectos tales como tasa de radiacin"

dosis m!imas admisibles" etc. >ara tener un control e!acto de estos parmetros

se deber disponer de un sistema de monitori$acin de la radiacin. El sistemamencionado se compone de una serie de detectores -detector de neutrones"

detectores proporcionales" detectores 9eiger=ller" sistema de monitori$acin de

contaminacin en aire0.

- El blindaje es un elemento fundamental para el funcionamiento seguro de la

instalacin. Es el elemento que mantiene los niveles de radiacin dentro de un

rango de valores seguro -valores establecidos por organismos tales como el

:,K0. El dimensionado de los blindajes se efect;a tomando como hiptesis de


79/81

clculo las condiciones ms restrictivas. En el caso de los ciclotrones estas

condiciones se producen en la sntesis del /#9. El blindaje ser dimensionado

para neutrali$ar los neutrones producto de la reaccin de obtencin del /#9.

- En el apartado de arquitectura cabe destacar los grandes pesos que tienenmquinas como ciclotrn" tapn del b;n


80/81

Ara-eimien,os

La elaboracin de este proyecto final de carrera no hubiera sido posible sin la inestimable

colaboracin de personas que durante el largo camino recorrido han prestado sus

conocimientos y su tiempo a la resolucin de numerosas preguntas y aclaraciones de

conceptos e ideas a desarrollar.

>or todo ello" queremos agradecer sinceramente a todas aquellas personas que creen en

el avance de la ciencia y que piensan que compartir conocimientos es un avance para el

bien com;n.

6ambin queremos dar nuestro agradecimiento ms profundo a aquellas personas que enel pasado creyeron en la innovacin y plasmaron sus conocimientos en te!tos en el

presente al alcance de todas las personas con inquietudes y ganas de continuar estudios

ya empe$ados en el pasado.

,in la colaboracin de todos ellos la intencin de este proyecto no hubiera podido llevarse

a trmino.

9racias a todos y en especial a las personas que han colaborado estrechamente en la

reali$acin de este proyecto.

Uueremos agradecer especialmente a8

^ordi Llop

Emili =iralles

Bctor 9on$le$

aul 9arca

^un 9allostra

*sabel amre$

ngel ,nche$>aco :alvi?o

9eneral Electric -9E0

*7

J muy especialmente a nuestras familias por su fe y apoyo incondicional.

9racias.


81/81

*i03ioraEE /undamentos de dosimetra terica y proteccin radiolgica"

7arcelona Edicions de la I>: %55+

8!:>roteccin radiolgica aplicada a instalaciones nucleares :iemat" =adrid :iemat %552

84:>roteccin radiolgica en instalaciones nucleares P ,ociedad nuclear espa?ola"

-=adrid0 ,ociedad nuclear espa?ola %545

8$:^&7 7*,7L" ^I=E@ &6E9 =7II" B*E adiaciones ioni$antes.

Itili$acin y riesgos *" %552 >olite!t"(1

86:9&I*K" &7E6 >artculas y aceleradores" =adrid 9uadarrama cop. %523

8":/EL :&" ^&,E =*9IEL #EL9#&"&L9 /EKK#E" celeradores de

partculas" =adrid :onsejo de seguridad nuclear cop.%555

8%::K6E&" =. adiobiologa )" adiobiologa revista electrnica (++)" Xhttp8PPFFF

rayos.medicina.uma.esPrmfPradiobiologiaPrevistaPnumerosP7)-(++)0'314.pdfY

8&::*&K".@/&K6" ..@Birto". /sica mdica8tomografa por emisin de

positrones">E6" Xhttp8PPFFF.encomi!.esPfisicoPtemasPpet.htmY
http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/http:%2F%2Fwww-%2Fhttp://www.encomix.es/~fisico/temas/pet.htmhttp://www.encomix.es/~fisico/temas/pet.htmhttp://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/http:%2F%2Fwww-%2F

Informe Ciclot 34484-1

Documents

Transcript of Informe Ciclot 34484-1